KR101807152B1 - System and method of preventing surge of vehicle - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method and a system for preventing surge of a vehicle and, specifically, to a method and a system for preventing surge of a vehicle, capable of preventing the surge from being generated in full tip-out or partial tip-out while regeneration of a soot filter or desulfurization of a catalyst proceeds. According to an embodiment of the present invention, the method for preventing the surge of the vehicle includes: a step of determining whether an engine operation mode is a regeneration mode of the soot filter or a desulfurization mode of the catalyst; a step of calculating a torque change rate when the engine operation mode is the regeneration mode of the soot filter or the desulfurization mode of the catalyst; a step of determining whether the torque change rate is less than a setting value; a step of determining whether an air suction pressure is higher than an air discharge pressure by a setting pressure when the torque change rate is less than the setting value; and a step of opening an EGR vale and a throttle valve when the air suction pressure is higher than the air discharge pressure by the setting pressure.

Description

차량의 서지 방지 방법 및 시스템{SYSTEM AND METHOD OF PREVENTING SURGE OF VEHICLE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a system and a method for preventing surge of a vehicle,

본 발명은 차량의 서지 방지 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 매연 필터의 재생 또는 촉매의 탈황을 진행하는 도중에 완전 팁-아웃(full tip-out) 또는 부분적인 팁-아웃(partial tip-out) 시 서지 발생을 방지할 수 있는 차량의 서지 방지 방법 및 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a method and system for preventing a surge in a vehicle, and more particularly, to a method and system for preventing a surge from occurring in a vehicle such as a full tip-out or a partial tip- out of a vehicle, which can prevent the occurrence of surges.

차량의 폭발적인 증가에 따른 배기가스의 영향으로 환경문제는 심각한 상황에 봉착하고 있으며, 이에 따른 지구 온난화로 다양한 기상 이변이 속출되고 있는 상태이다. 따라서, 자동차 배기가스에 의한 환경 오염을 방지하기 위하여 각 나라에서는 엄격한 법규를 제정하여 차량의 배기가스에 대한 규제를 한층 강화하고 있다.Due to the explosive increase in vehicle emissions, environmental problems are facing serious conditions, and various changes in the weather are continuing due to global warming. Therefore, in order to prevent environmental pollution caused by automobile exhaust gas, each country has enacted strict regulations to further strengthen regulations on exhaust gas of vehicles.

특히 디젤 엔진이 탑재되는 차량에 대한 배기가스의 규제는 더욱 강화되고 있어, 고압 직접 분사가 수행되는 커먼 레일 방식을 적용하여 차량의 성능 및 환경 규제에 대응하고 있다.In particular, regulations on exhaust gas for vehicles equipped with diesel engines are being strengthened, and the common rail system, in which high-pressure direct injection is performed, is applied to meet vehicle performance and environmental regulations.

또한, 에어 클리너를 통해 유입되는 공기를 엔진의 연소실 속으로 밀어 넣어 주어 흡기 과급을 통해 공기 충진율을 높이게 되며, 이에 따라 엔진의 출력 향상 및 배기가스 저감을 도모하도록 하는 터보 챠져 시스템이 적용되고 있다.Further, a turbocharger system has been applied in which air introduced through an air cleaner is pushed into a combustion chamber of an engine to increase an air filling rate through an intake supercharger, thereby improving an output of the engine and reducing exhaust gas.

통상적으로, 디젤 엔진이 장착되는 소형 상용 차량의 경우 흡배기계는 기존 승용 차량이나 승합 차량에 비하여 차량의 형상에 의한 이유로 인하여 복잡하고, 긴 레이아웃(Layout)이 요구된다.Generally, in the case of a small-sized commercial vehicle in which a diesel engine is mounted, the intake and exhaust system is complicated and requires a long layout due to the reason of the shape of the vehicle compared with the existing passenger vehicle or the custom-built vehicle.

따라서, 터보 챠져 전후의 압력 변동을 적절히 매칭할 수 없어 가속 페달을 팁 아웃하는 경우 엔진 RPM이 급격히 떨어지면서 터보 챠져로부터 과급되는 공기가 연소실로 공급되지 못하여 순간적으로 과급되어 흡기 압력이 연소실에서의 배기 압력보다 높아지는 역전 구간이 발생한다. 이때, 터보 챠져의 컴프레서에는 공기의 분압이 발생되고, 컴프레스에 의해 과급된 공기가 입구측으로 역류하여 공기의 온도를 상승시키는 서지가 발생된다. Accordingly, when the tip of the accelerator pedal is tipped out because the pressure fluctuation before and after the turbocharger can not be properly matched, the RPM of the engine suddenly falls and the supercharged air from the turbocharger can not be supplied to the combustion chamber, instantaneously supercharged, There is a reverse period where the pressure becomes higher than the pressure. At this time, a partial pressure of air is generated in the compressor of the turbocharger, and a surge is generated in which the supercharged air flows backward to the inlet side by the compressor and raises the temperature of the air.

한편, 차량에는 배기 가스에 포함된 입자상 물질을 포집하기 위한 매연 필터와 배기 가스에 포함된 유해한 물질을 정화하기 위한 촉매가 구비된다. 매연 필터에 포집된 입자상 물질이 설정량 이상이면 차량에 구비된 제어기는 포집된 입자상 물질을 태워 제거한다(이를 매연 필터의 '재생'이라 합니다.). 또한, 촉매에 피독된 황 성분이 설정량 이상이면 상기 제어기는 촉매의 탈황을 진행한다. On the other hand, the vehicle is provided with a soot filter for trapping particulate matter contained in the exhaust gas and a catalyst for purifying harmful substances contained in the exhaust gas. If the particulate matter trapped in the particulate filter is greater than the set amount, the controller installed in the vehicle burns and removes the captured particulate matter (this is called "regeneration" of the particulate filter). Further, when the sulfur component poisoned to the catalyst is not less than the set amount, the controller advances the desulfurization of the catalyst.

그런데, 매연 필터의 재생 또는 촉매의 탈황 도중에 완전 팁-아웃(full tip-out) 또는 부분적인 팁-아웃(partial tip-out)이 발생하면, 목표 공기량을 추종하기 위하여 스로틀 밸브가 닫히게 되고 터보 챠져의 컴프레서를 통과하는 유량이 감소하면서 서지가 발생한다. 이 때, 서지를 방지하기 위하여 배기가스 재순환(Exhaust Gas Recirculation; EGR) 밸브를 열게 되면, 배기 가스에 포함된 총탄화수소(THC)의 양이 많아 흡배기계에 구비된 각종 밸브들 또는 쿨러들이 파손될 수 있다. 따라서, 매연 필터의 재생 또는 촉매의 탈황 도중에 발생될 수 있는 서지를 방지하기 위한 기술이 필요한 실정이다. However, when full tip-out or partial tip-out occurs during regeneration of the soot filter or desulfurization of the catalyst, the throttle valve is closed to follow the target air amount and the turbocharger A surge occurs as the flow rate through the compressor of the compressor decreases. When the exhaust gas recirculation (EGR) valve is opened to prevent the surge, the amount of total hydrocarbon (THC) contained in the exhaust gas is large, so that various valves or coolers provided in the intake / exhaust system can be damaged have. Therefore, there is a need for a technique for preventing surge that may occur during regeneration of the soot filter or desulfurization of the catalyst.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The matters described in the background section are intended to enhance the understanding of the background of the invention and may include matters not previously known to those skilled in the art.

본 발명의 실시예는 별도의 장치를 추가하지 않고서도 매연 필터의 재생 또는 촉매의 탈황을 진행하는 도중에 완전 팁-아웃(full tip-out) 또는 부분적인 팁-아웃(partial tip-out) 시 서지 발생을 방지할 수 있는 차량의 서지 방지 방법 및 시스템을 제공하고자 한다.The embodiment of the present invention can be applied to a method of regenerating a soot filter or performing a desulfurization of a catalyst in the case of full tip-out or partial tip-out during the progress of desulfurization of the catalyst without adding a separate apparatus. And to provide a vehicle surge prevention method and system capable of preventing occurrence of a surge.

본 발명의 실시예에 따른 차량의 서지 방지 방법은 엔진 작동 모드가 매연 필터의 재생 모드 또는 촉매의 탈황 모드인지를 판단하는 단계; 엔진 작동 모드가 매연 필터의 재생 모드 또는 촉매의 탈황 모드이면, 토크 변화량을 계산하는 단계; 토크 변화량이 설정값 미만인지를 판단하는 단계; 토크 변화량이 설정값 미만이면, 흡기 압력이 배기 압력보다 설정 압력만큼 높은지를 판단하는 단계; 그리고 흡기 압력이 배기 압력보다 설정 압력만큼 높으면, EGR 밸브와 스로틀 밸브를 여는 단계;를 포함할 수 있다. A method for preventing a vehicle from surging according to an embodiment of the present invention includes: determining whether an engine operation mode is a regeneration mode of a soot filter or a desulfurization mode of a catalyst; Calculating an amount of torque change when the engine operation mode is the regeneration mode of the particulate filter or the desulfurization mode of the catalyst; Determining whether a torque change amount is less than a set value; Determining whether the intake pressure is higher than the exhaust pressure by the set pressure when the torque change amount is less than the set value; And opening the EGR valve and the throttle valve if the intake air pressure is higher than the exhaust pressure by the set pressure.

상기 토크 변화량은 가속 페달의 변위 변화로부터 계산될 수 있다. The torque change amount can be calculated from the displacement change of the accelerator pedal.

상기 EGR 밸브와 스로틀 밸브는 각각 설정 시간 동안 설정값만큼 열 수 있다.The EGR valve and the throttle valve can be opened by a set value for a set time, respectively.

하나의 양상에서, 상기 EGR 밸브와 스로틀 밸브는 동시에 열리거나 닫힐 수 있다. In one aspect, the EGR valve and the throttle valve can be opened or closed at the same time.

다른 양상에서, 상기 스로틀 밸브가 열린 후 상기 EGR 밸브가 열리고, 상기 스로틀 밸브와 상기 EGR 밸브는 동시에 닫힐 수 있다. In another aspect, the EGR valve may be opened after the throttle valve is opened, and the throttle valve and the EGR valve may be closed at the same time.

본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 서지 방지 시스템은 공기를 공급 받는 흡기 매니폴드와 배기 가스를 배출하는 배기 매니폴드를 포함하는 엔진; 상기 흡기 매니폴드에 공급되는 공기의 양을 조절하도록 된 스로틀 밸브; 상기 배기 가스 중 일부를 흡기 매니폴드로 재순환시키며, 상기 재순환되는 배기 가스의 양을 조절하는 배기가스 재순환 밸브; 그리고 상기 스로틀 밸브와 배기가스 재순환 밸브의 개도를 조절하는 제어기;를 포함하며, 상기 제어기는 엔진 작동 모드가 매연 필터의 재생 모드 또는 촉매의 탈황 모드이고, 토크 변화량이 설정값 미만이며, 흡기 압력이 배기 압력보다 설정 압력만큼 높으면, EGR 밸브와 스로틀 밸브를 열도록 되어 있을 수 있다. According to another aspect of the present invention, an anti-surge system for a vehicle includes an engine including an intake manifold that receives air and an exhaust manifold that exhausts exhaust gas; A throttle valve adapted to regulate an amount of air supplied to the intake manifold; An exhaust gas recirculation valve for recirculating a part of the exhaust gas to an intake manifold, and regulating an amount of the recirculated exhaust gas; And a controller that adjusts the opening degree of the throttle valve and the exhaust gas recirculation valve, wherein the controller is configured to determine whether the engine operating mode is a regeneration mode of the soot filter or a desulfurization mode of the catalyst, If the exhaust pressure is higher than the exhaust pressure by the set pressure, the EGR valve and the throttle valve may be opened.

상기 제어기는 가속 페달의 변위 변화로부터 상기 토크 변화량을 계산할 수있다. The controller can calculate the torque change amount from the displacement change of the accelerator pedal.

상기 제어기는 EGR 밸브와 스로틀 밸브를 각각 설정 시간 동안 설정값만큼 열 수 있다. The controller may open the EGR valve and the throttle valve by a set value for a set time, respectively.

하나의 양상에서, 상기 제어기는 EGR 밸브와 스로틀 밸브를 동시에 열거나 닫을 수 있다. In one aspect, the controller can simultaneously open or close the EGR valve and the throttle valve.

다른 하나의 양상에서, 상기 제어기는 스로틀 밸브를 연 후 상기 EGR 밸브를 열고, 상기 스로틀 밸브와 상기 EGR 밸브를 동시에 닫을 수 있다. In another aspect, the controller opens the EGR valve after opening the throttle valve, and simultaneously closes the throttle valve and the EGR valve.

본 발명의 실시예에 따르면, 매연 필터의 재생 또는 촉매의 탈황 도중 팁-아웃이 발생하더라도 별도의 장치를 추가하지 않고서도 서지 발생을 방지할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, even if the tip-out occurs during regeneration of the soot filter or desulfurization of the catalyst, surge occurrence can be prevented without adding a separate device.

또한, 스로틀 밸브와 EGR 밸브를 모두 열기 때문에 흡기가 연소 없이 배기 가스로 배출된다. 이에 따라, 흡배기계에 구비된 각종 밸브들 또는 쿨러들의 파손을 방지할 수 있다. Further, since both the throttle valve and the EGR valve are opened, the intake air is exhausted to the exhaust gas without burning. Accordingly, damage to various valves or coolers provided in the intake and exhaust system can be prevented.

더 나아가, 흡기 압력이 배기 압력보다 높은 경우에만 스로틀 밸브와 EGR 밸브를 모두 열기 때문에 흡기가 EGR 밸브를 통해 배기 파이프로 빠져 나가게 된다. 이 과정에서 EGR 경로 및 이에 장착된 밸브 및 쿨러에 붙어 있는 탄매를 제거할 수 있다. Furthermore, when both the throttle valve and the EGR valve are opened only when the intake pressure is higher than the exhaust pressure, the intake air is discharged to the exhaust pipe through the EGR valve. In this process, the EGR path and the valves attached to the EGR and the cooler can be removed.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.In addition, effects obtainable or predicted by the embodiments of the present invention will be directly or implicitly disclosed in the detailed description of the embodiments of the present invention. That is, various effects to be predicted according to the embodiment of the present invention will be disclosed in the detailed description to be described later.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 서지 방지 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 서지 방지 시스템에서 제어기의 입력과 출력을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 서지 방지 방법의 흐름도이다. 1 is a schematic view of a surge protection system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating inputs and outputs of a controller in a vehicle surge prevention system according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of a surge prevention method for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 서지 방지 시스템의 개략도이다. 1 is a schematic view of a surge protection system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 서지 방지 시스템은 엔진(10), 터보 챠져(40), 배기가스 재순환(Exhaust Gas Recirculation; EGR) 밸브(50) 및 제어기(100)를 포함한다. 1, a surge protection system for a vehicle according to an embodiment of the present invention includes an engine 10, a turbocharger 40, an exhaust gas recirculation (EGR) valve 50, and a controller 100 ).

엔진(10)은 연료와 공기가 혼합된 혼합기를 연소시켜 화학적 에너지를 기계적 에너지로 변환한다. The engine 10 converts chemical energy into mechanical energy by burning a mixture in which fuel and air are mixed.

엔진(10)은 흡기 매니폴드(12)를 포함하며, 상기 흡기 매니폴드(12)는 흡기 파이프(20)에 연결되어 공기를 공급 받도록 되어 있다. 여기서, 흡기 파이프(20)는 공기를 흡기 매니폴드(12)에 공급하기 위하여 흡기 매니폴드(12)에 연결된 모든 파이프, 호스, 덕트를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다. 상기 흡기 파이프(20)에는 필터(22)와 스로틀 밸브(24)가 장착되어 있다. The engine 10 includes an intake manifold 12. The intake manifold 12 is connected to the intake pipe 20 to receive air. Here, it should be understood that the intake pipe 20 includes all the pipes, hoses, and ducts connected to the intake manifold 12 to supply air to the intake manifold 12. A filter (22) and a throttle valve (24) are mounted on the intake pipe (20).

상기 필터(22)는 흡기 파이프(20)를 통해 공급되는 흡기에 포함된 물질을 거른다.The filter 22 filters substances contained in the intake air supplied through the intake pipe 20.

상기 스로틀 밸브(24)는 상기 흡기 파이프(20)를 통해 공급되는 흡기의 양을조절한다. 상기 흡기의 양은 스로틀 밸브(24)의 개도에 따라 결정되고, 상기 스로틀 밸브(24)의 개도는 백분율로 표시될 수 있다. 예를 들어, 스로틀 밸브(24)의 개도가 100%이면 스로틀 밸브(24)가 완전히 열린 상태를 나타내며, 스로틀 밸브(24)의 개도가 0%이면 스로틀 밸브(24)가 완전히 닫힌 상태를 나타낸다. The throttle valve 24 regulates the amount of intake air supplied through the intake pipe 20. The amount of the intake air is determined according to the opening degree of the throttle valve 24, and the opening degree of the throttle valve 24 can be expressed as a percentage. For example, if the opening degree of the throttle valve 24 is 100%, the throttle valve 24 is fully opened. If the opening degree of the throttle valve 24 is 0%, the throttle valve 24 is completely closed.

상기 엔진(10)은 배기 매니폴드(14)를 포함하며, 연소 과정에서 발생된 배기 가스는 배기 매니폴드(14)에 모인 후 엔진(10) 밖으로 배출되게 된다. 상기 배기 매니폴드(14)는 배기 파이프(30)에 연결되어 배기 가스를 차량의 외부로 배출하도록 되어 있다. 여기서, 배기 파이프(30)는 배기 가스를 차량의 외부로 배출하기 위하여 배기 매니폴드(14)에 연결된 모든 파이프, 호스, 덕트를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다. 상기 배기 파이프(30)에는 매연 필터(60)와 촉매(70)가 장착되어 있다. The engine 10 includes an exhaust manifold 14, and the exhaust gas generated in the combustion process is collected in the exhaust manifold 14 and then discharged to the engine 10. The exhaust manifold 14 is connected to the exhaust pipe 30 to exhaust the exhaust gas to the outside of the vehicle. Here, the exhaust pipe 30 should be understood to include all the pipes, hoses, and ducts connected to the exhaust manifold 14 for exhausting the exhaust gas to the outside of the vehicle. The exhaust pipe (30) is equipped with a particulate filter (60) and a catalyst (70).

상기 매연 필터(60)는 배기 가스에 포함된 입자상 물질을 포집한다. 통상적으로 매연 필터(60)는 복수개의 입구 채널과 출구 채널을 포함한다. 입구 채널은 그 일단이 개구되고 그 타단이 막혀 있어 배기 가스를 유입받는다. 또한, 출구 채널은 그 일단이 막혀 있고 그 타단이 개구되어 매연 필터(60) 내부의 배기 가스를 매연 필터(60)의 외부로 배출한다. 입구 채널을 통해 매연 필터(60)에 유입된 배기 가스는 입구 채널과 출구 채널을 분할하는 다공성의 격벽을 통해 출구 채널로 들어간 후, 출구 채널을 통해 매연 필터(60)로부터 배출된다. 배기 가스가 다공성의 격벽을 통과하는 과정에서 배기 가스에 포함된 입자상 물질이 포집된다. The particulate filter (60) collects the particulate matter contained in the exhaust gas. The soot filter 60 typically includes a plurality of inlet channels and outlet channels. The inlet channel is open at one end thereof and closed at the other end thereof to receive the exhaust gas. The outlet channel is closed at its one end and opened at the other end to exhaust the exhaust gas inside the particulate filter 60 to the outside of the particulate filter 60. The exhaust gas flowing into the particulate filter 60 through the inlet channel enters the outlet channel through the porous partition dividing the inlet channel and the outlet channel and is discharged from the particulate filter 60 through the outlet channel. Particulate matter contained in the exhaust gas is collected during the passage of the exhaust gas through the porous partition wall.

한편, 상기 배기 파이프(30)에는 차압센서(도시하지 않음)가 장착되어 있다. 차압센서는 상기 매연 필터(60)의 전단부와 후단부의 압력 차이를 측정하고 이에 대한 신호를 제어기(100)에 전달한다. 제어기(100)는 상기 차압센서에서 측정된 압력 차이가 설정 압력 이상인 경우 상기 매연 필터(60)를 재생하도록 제어할 수 있다. 이 경우, 인젝터(도시하지 않음)에서 연료를 후분사함으로써 매연 필터(60) 내부에 포집된 입자상 물질을 연소시킬 수 있다. On the other hand, a differential pressure sensor (not shown) is attached to the exhaust pipe 30. The differential pressure sensor measures the pressure difference between the front end and the rear end of the particulate filter 60 and transmits a signal to the controller 100. The controller 100 may control the particulate filter 60 to regenerate when the pressure difference measured by the differential pressure sensor is equal to or higher than a set pressure. In this case, the particulate matter trapped in the particulate filter 60 can be burned by injecting fuel in an injector (not shown).

촉매(70)는 매연 필터(60)의 후단 배기 파이프(30)에 장착되어 있으며, 배기 가스에 포함된 유해한 물질(HC, CO, NOx)을 정화한다. 특히 상기 촉매(70)가 질소산화물을 정화하는 경우 상기 촉매(70)는 염기성 물질을 포함한다. 이 경우, 배기 가스에 포함된 황산화물도 상기 촉매(70)에 흡장될 수 있다. 황산화물이 촉매(70)에 흡장됨에 따라 질소산화물의 정화 능력이 떨어지게 된다. 따라서, 촉매(70)에 흡장된 황산화물이 설정량 이상인 경우, 배기 가스의 온도를 높여 황산화물을 제거해야 한다. 이를 촉매(70)의 탈황이라 한다. 일반적으로, 촉매(70)의 탈황은 매연 필터(60)의 재생에 이어서 진행된다. 본 발명의 실시예에서, 상기 촉매(70)는 선택적 환원(Selective Catalytic Reduction; SCR) 촉매일 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다. The catalyst 70 is mounted on the exhaust pipe 30 at the rear end of the particulate filter 60 and purifies the harmful substances (HC, CO, NOx) contained in the exhaust gas. In particular, when the catalyst 70 purifies nitrogen oxides, the catalyst 70 includes a basic substance. In this case, the sulfur oxide contained in the exhaust gas can also be occluded in the catalyst (70). As the sulfur oxides are occluded in the catalyst 70, the ability to purify nitrogen oxides falls. Therefore, when the amount of sulfur oxides stored in the catalyst 70 is equal to or greater than the predetermined amount, the sulfur oxide must be removed by raising the temperature of the exhaust gas. This is referred to as desulfurization of the catalyst (70). In general, the desulfurization of the catalyst 70 proceeds after the regeneration of the particulate filter 60. [ In an embodiment of the present invention, the catalyst 70 may be, but is not limited to, a Selective Catalytic Reduction (SCR) catalyst.

또한, 상기 촉매(70)는 그 종류에 따라 배기 파이프(30) 상에서 위치가 달라질 수 있다. 예를 들어, 촉매(70)가 린 녹스 트랩(Lean NOx Trap; LNT) 촉매이면, 상기 촉매(70)는 매연 필터(60)의 전단 배기 파이프(30)에 장착될 수 있다. 따라서, 촉매(70)의 위치는 본 실시예에서 예시한 것에 한정되지 아니한다. In addition, the position of the catalyst 70 on the exhaust pipe 30 may vary depending on the type of the catalyst. For example, if the catalyst 70 is a Lean NOx Trap (LNT) catalyst, the catalyst 70 may be mounted on the front end exhaust pipe 30 of the soot filter 60. Therefore, the position of the catalyst 70 is not limited to that exemplified in this embodiment.

터보 챠져(40)는 상기 배기 가스의 에너지를 이용하여 흡기를 과급시키는 것으로 터빈과 컴프레서를 포함한다. The turbocharger 40 includes a turbine and a compressor for supercharging the intake air using the energy of the exhaust gas.

터빈은 상기 배기 파이프(30)에 장착되어 있으며, 배기 가스에 의하여 회전된다. The turbine is mounted on the exhaust pipe 30 and is rotated by the exhaust gas.

컴프레서는 상기 터빈에 축을 통하여 연결되어 터빈과 함께 회전한다. 컴프레서는 흡기 파이프(20)에 장착되어 흡기를 과급시킨다. 즉, 배기 가스에 의하여 터빈이 회전하면, 상기 터빈에 연결된 컴프레서가 회전하며 흡기를 증가시키게 된다. The compressor is connected to the turbine via an axis and rotates with the turbine. The compressor is mounted on the intake pipe 20 to supercharge the intake air. That is, when the turbine is rotated by the exhaust gas, the compressor connected to the turbine rotates and increases the intake air.

EGR 밸브(50)는 배기 파이프(30)와 흡기 매니폴드(12) 사이에 장착되며, 흡기 매니폴드(12)로 재순환되는 배기 가스의 양을 조절하도록 되어 있다. 재순환 되는 배기 가스의 양은 EGR 밸브(50)의 개도에 따라 결정되고, 상기 EGR 밸브(50)의 개도는 백분율로 표시될 수 있다. . 예를 들어, EGR 밸브(50)의 개도가 100%이면 EGR 밸브(50)가 완전히 열린 상태를 나타내며, EGR 밸브(50)의 개도가 0%이면 EGR 밸브(50)가 완전히 닫힌 상태를 나타낸다. 도 1에 도시된 EGR 밸브(50)의 위치는 하나의 예를 나타내며, 필요에 따라 다른 위치에 위치할 수 있다. 따라서, EGR 밸브(50)는 흡기 매니폴드(12)로 재순환되는 배기 가스의 양을 조절할 수 있는 모든 밸브를 의미한다. The EGR valve 50 is mounted between the exhaust pipe 30 and the intake manifold 12 and is adapted to regulate the amount of exhaust gas recirculated to the intake manifold 12. [ The amount of recirculated exhaust gas is determined according to the opening degree of the EGR valve 50, and the opening degree of the EGR valve 50 can be expressed as a percentage. . For example, if the opening degree of the EGR valve 50 is 100%, the EGR valve 50 is fully opened. If the opening degree of the EGR valve 50 is 0%, the EGR valve 50 is completely closed. The position of the EGR valve 50 shown in FIG. 1 represents one example, and may be located at another position as required. Therefore, the EGR valve 50 means all the valves that can regulate the amount of exhaust gas recirculated to the intake manifold 12. [

제어기(100)는 엔진(10)의 작동 상태에 따라 상기 스로틀 밸브(24)와 EGR 밸브(50)의 개도를 제어하도록 되어 있다. 상기 제어기(100)는 설정된 프로그램에 의해 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 서지 방지 방법의 각 단계를 수행하도록 프로그래밍된 것일 수 있다. The controller 100 controls the opening degree of the throttle valve 24 and the EGR valve 50 according to the operating state of the engine 10. [ The controller 100 may be embodied as one or more processors operated by a set program, and the set program may be programmed to perform each step of the vehicle surge prevention method according to the embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 서지 방지 시스템에서 제어기의 입력과 출력을 나타낸 블록도이다. FIG. 2 is a block diagram illustrating inputs and outputs of a controller in a vehicle surge prevention system according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 다른 차량의 서지 방지 시스템은 가속페달 위치 센서(Accelerator Position Sensor; APS)(110)와 흡기 압력 센서(120)를 더 포함한다. 2, the vehicle anti-surge system according to the embodiment of the present invention further includes an accelerator position sensor (APS) 110 and an intake air pressure sensor 120. As shown in FIG.

가속페달 위치 센서(110)는 가속페달의 위치 또는 변위(즉, 가속페달이 밟힌 정도)를 검출하며, 이에 대한 신호를 상기 제어기(100)에 전달한다. 제어기(100)는 가속페달의 위치와 엔진(100의 작동 상태에 따라 스로틀 밸브(24)의 개도를 조절할 수 있다. 또한, 제어기(100)는 가속페달의 변위의 변화량으로부터 토크 변화량을 계산할 수 있다. The accelerator pedal position sensor 110 detects the position or displacement of the accelerator pedal (i.e., the degree to which the accelerator pedal is depressed) and transmits a signal to the controller 100. The controller 100 can adjust the opening degree of the throttle valve 24 according to the position of the accelerator pedal and the operating state of the engine 100. The controller 100 can also calculate the torque change amount from the amount of change in the displacement of the accelerator pedal .

흡기 압력 센서(120)는 흡기 매니폴드(12) 또는 흡기 파이프(20)의 적절한 위치에 장착되어 있으며, 흡기의 압력을 검출하고, 이에 대한 신호를 상기 제어기(100)에 전달한다. 제어기(100)는 상기 흡기 압력 센서(120)의 검출값을 기초로 흡기의 양을 계산할 수도 있다. The intake air pressure sensor 120 is mounted at an appropriate position of the intake manifold 12 or the intake pipe 20 and detects the pressure of the intake air and transmits a signal to the controller 100. The controller 100 may calculate the amount of intake air based on the detection value of the intake air pressure sensor 120. [

제어기(100)는 상기 가속페달 위치 센서(110)와 흡기 압력 센서(120)에 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 센서들의 검출값을 기초로 본 발명의 실시예에 따른 서지 방지 방법을 수행하기 위하여 스로틀 밸브(24)와 EGR 밸브(50)의 개도를 제어한다. The controller 100 is electrically connected to the accelerator pedal position sensor 110 and the intake air pressure sensor 120. In order to perform the surge prevention method according to the embodiment of the present invention based on the detection values of the sensors, Thereby controlling the opening of the valve 24 and the EGR valve 50. [

한편, 설명의 편의를 위해 최소한의 센서들만이 도 2에 기재하였으며, 도 2에 기재된 센서들 외의 다른 센서들이 차량에는 장착될 수 있다. On the other hand, for the sake of convenience, only a minimum number of sensors are shown in Fig. 2, and sensors other than the sensors shown in Fig. 2 can be mounted on the vehicle.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 서지 방지 방법의 흐름도이다.3 is a flowchart of a surge prevention method for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 서지 방지 방법은 엔진(10)이 작동하는 중(S200)에 수행된다. 즉, 엔진(10)이 작동 중이면, 제어기(100)는 엔진 작동 모드가 매연 필터 재생 모드 또는 탈황 모드(특히, 탈황 히팅 모드)인지를 판단한다(S210). 매연 필터(60)가 재생되기 시작하거나 촉매(70)가 탈황되기 시작하면, 엔진 작동 모드가 매연 필터 재생 모드 또는 탈황 모드임을 알려 주는 신호가 제어기(100)에 입력된다. 이 경우, 제어기(100)는 상기 신호에 따라 매연 필터(60)의 재생 또는 촉매(70)의 탈황을 제어하게 된다. 따라서, 제어기(100)는 상기 신호가 입력되었는지 여부를 확인한다. As shown in Fig. 3, a method for preventing a vehicle from surging according to an embodiment of the present invention is performed during operation of the engine 10 (S200). That is, if the engine 10 is operating, the controller 100 determines whether the engine operation mode is the soot filter regeneration mode or the desulfurization mode (specifically, the desulfurization heating mode) (S210). When the particulate filter 60 begins to regenerate or the catalyst 70 begins to desulfurize, a signal is input to the controller 100 indicating that the engine operating mode is the soot filter regeneration mode or the desulfurization mode. In this case, the controller 100 controls the regeneration of the particulate filter 60 or the desulfurization of the catalyst 70 in accordance with the signal. Accordingly, the controller 100 confirms whether or not the signal is input.

S210 단계에서 엔진 작동 모드가 매연 필터 재생 모드 및 탈황 모드가 아니라면, 상기 방법은 S200 단계로 돌아간다. If the engine operating mode is not the soot filter regeneration mode and the desulfurization mode in step S210, the method returns to step S200.

S210 단계에서 엔진 작동 모드가 매연 필터 재생 모드 또는 탈황 모드이면, 제어기(100)는 토크 변화량을 계산한다(S220). 앞에서 언급한 바와 같이, 토크 변화량은 가속페달의 변위 변화로부터 계산될 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다. If the engine operation mode is the soot filter regeneration mode or the desulfurization mode in step S210, the controller 100 calculates a torque change amount (S220). As mentioned above, the amount of torque change can be calculated from the displacement change of the accelerator pedal, but is not limited thereto.

그 후, 제어기(100)는 토크 변화량이 설정값 미만인지를 판단한다(S230). 즉, 제어기(100)는 팁-아웃(가속페달을 누르던 발을 가속페달에서 완전히 또는 조금 떼는 동작)이 발생하였는지를 판단한다. 여기서, 설정값은 약 -60N·m/sec ~ -200N·m/sec일 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다. S230 단계는 팁-아웃이 발생하였는지 여부 및 발생된 팁-아웃이 서지를 발생시킬 수 있는지 여부를 판단하기 위하여 수행된다.Thereafter, the controller 100 determines whether the torque change amount is less than the set value (S230). That is, the controller 100 determines whether a tip-out (an operation of completely or slightly releasing the foot of the accelerator pedal from the accelerator pedal) has occurred. Here, the set value may be about -60 N · m / sec to -200 N · m / sec, but is not limited thereto. Step S230 is performed to determine whether a tip-out has occurred and whether the generated tip-out can generate a surge.

S230 단계에서 토크 변화량이 설정값보다 크면(팁-아웃에서의 토크 변화량이므로 토크 변화량의 절대값은 작아짐), 상기 방법은 S200 단계로 돌아간다. If the torque change amount is larger than the set value in step S230 (the absolute value of the torque change amount becomes smaller because it is the torque change amount in the tip-out), the method returns to step S200.

S230 단계에서 토크 변화량이 설정값보다 작으면(팁-아웃에서의 토크 변화량이므로 토크 변화량의 절대값은 커짐), 제어기(100)는 흡기 압력에서 배기 압력을 뺀 값이 설정압력보다 큰지를 판단한다(S240). 앞에서 언급한 바와 같이, 흡기 압력은 흡기 압력 센서(120)에 의하여 측정될 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다. 또한, 배기 압력은 터빈의 베인 각도, 터빈의 스피드, 터빈의 입구 온도/압력, 터빈의 출구 온도/압력 등으로부터 계산될 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다. 터빈의 입구 측에 별도의 압력 센서를 장착하여 배기 압력을 측정할 수 있다. 여기서, 상기 설정압력은 0~500hPa일 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다. If the torque change amount is smaller than the set value (the torque change amount in the tip-out is larger, the absolute value of the torque change amount becomes larger), the controller 100 determines whether the value obtained by subtracting the exhaust pressure from the intake pressure is greater than the set pressure (S240). As mentioned above, the intake air pressure can be measured by the intake air pressure sensor 120, but is not limited thereto. Also, the exhaust pressure may be calculated from, but not limited to, the vane angle of the turbine, the speed of the turbine, the inlet temperature / pressure of the turbine, the outlet temperature / pressure of the turbine, The exhaust pressure can be measured by mounting a separate pressure sensor on the inlet side of the turbine. Here, the set pressure may be 0 to 500 hPa, but is not limited thereto.

S240 단계에서 흡기 압력에서 배기 압력을 뺀 값이 설정압력 이하이면, 상기 방법은 S200 단계로 돌아간다. If the value obtained by subtracting the exhaust pressure from the intake pressure in step S240 is lower than the set pressure, the method returns to step S200.

S240 단계에서 흡기 압력에서 배기 압력을 뺀 값이 설정압력보다 크면, 제어기(100)는 서지가 발생할 수 있다고 판단한다. 이에 따라, 제어기(100)는 스로틀 밸브(24)와 EGR 밸브(50)를 연다. 통상적으로, 매연 필터 재생 모드 또는 탈황 모드에서는 배기 가스에 포함된 THC(total HC)에 의하여 각종 밸브와 쿨러가 손상될 수 있기 때문에 스로틀 밸브(24)와 EGR 밸브(50)가 닫혀 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 흡기 압력이 배기 압력보다 높아 깨끗한 신기가 배기로 흘러가 흡기 압력을 낮출 수 있다. 따라서, THC가 있는 배기 가스가 흡기 매니폴드(12)로 흐르지 않기 때문에 각종 밸브 및 쿨러가 손상될 가능성이 없다. 결과적으로, 본 발명의 실시예에 따르면, 흡기 압력이 배기 압력보다 높을 때에만 스로틀 밸브(24)와 EGR 밸브(50)를 열어 준다.If the value obtained by subtracting the exhaust pressure from the intake pressure in step S240 is greater than the set pressure, the controller 100 determines that surge can occur. Thus, the controller 100 opens the throttle valve 24 and the EGR valve 50. Normally, in the soot filter regeneration mode or the desulfurization mode, various valves and coolers may be damaged by THC (total HC) contained in the exhaust gas, so that the throttle valve 24 and the EGR valve 50 are closed. However, according to the embodiment of the present invention, since the intake air pressure is higher than the exhaust pressure, clean fresh air can flow to the exhaust air to lower the intake air pressure. Therefore, there is no possibility that various valves and coolers will be damaged because the exhaust gas with THC does not flow into the intake manifold 12. As a result, according to the embodiment of the present invention, the throttle valve 24 and the EGR valve 50 are opened only when the intake pressure is higher than the exhaust pressure.

제어기(100)는 설정된 스로틀 밸브(24)의 개도와 설정된 스로틀 밸브(24)의 개구 시간만큼 상기 스로틀 밸브(24)를 열고, 설정된 EGR 밸브(50)의 개도와 설정된 EGR 밸브(50)의 개구 시간만큼 상기 EGR 밸브(50)를 열 수 있다. 예를 들어, 설정된 스로틀 밸브(24)의 개도는 90%~100%일 수 있고 설정된 EGR 밸브(50)의 개도는 30%~80%일 수 있으며 설정된 스로틀 밸브(24)의 개구 시간과 설정된 EGR 밸브(50)의 개구 시간은 모두 0.5sec~1sec일 수 있다. 또한, 스로틀 밸브(24)가 열린 기간과 EGR 밸브(50)가 열린 기간은 적어도 일부가 중첩될 수 있다. 예를 들어, 제어기(100)는 스로틀 밸브(24)와 EGR 밸브(50)를 동시에 열거나 닫을 수 있다. 다른 예에서는, 스로틀 밸브(24)를 연 후 EGR 밸브(50)를 열고, 스로틀 밸브(24)와 EGR 밸브(50)를 동시에 닫을 수 있다. 이 경우, 흡기가 EGR 밸브(50)를 통하여 배기 파이프(30)로 빠져 나감으로써 흡기 압력이 낮아져서 서지가 방지되게 된다. 또한, 흡기가 연소 없이 배기 파이프(30)로 빠져 나가므로 배기 파이프(30)를 흐르는 가스는 HC를 포함하고 있지 않다. 따라서, 흡배기계에 구비된 각종 밸브들 또는 쿨러들의 파손을 방지할 수 있다. The controller 100 opens the throttle valve 24 by the opening degree of the set throttle valve 24 and the set opening time of the throttle valve 24 and sets the opening degree of the set EGR valve 50 and the opening degree of the set EGR valve 50 It is possible to open the EGR valve 50 for a predetermined time. For example, the opening degree of the set throttle valve 24 may be 90% to 100%, the opening degree of the set EGR valve 50 may be 30% to 80%, the opening time of the set throttle valve 24, The opening time of the valve 50 may be all 0.5 sec to 1 sec. At least part of the period in which the throttle valve 24 is open and the period in which the EGR valve 50 is open can be overlapped. For example, the controller 100 can open or close the throttle valve 24 and the EGR valve 50 at the same time. In another example, after opening the throttle valve 24, the EGR valve 50 may be opened and the throttle valve 24 and the EGR valve 50 may be closed at the same time. In this case, the intake air escapes to the exhaust pipe 30 through the EGR valve 50, so that the intake air pressure is lowered and the surge is prevented. Further, since the intake air is exhausted to the exhaust pipe 30 without burning, the gas flowing through the exhaust pipe 30 does not contain HC. Therefore, it is possible to prevent damage to various valves or coolers provided in the intake and exhaust system.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 흡기 압력이 배기 압력보다 높은 경우에만 스로틀 밸브(24)와 EGR 밸브(50)를 모두 열기 때문에 흡기가 EGR 밸브(50)를 통해 배기 파이프(30)로 빠져 나가게 된다. 이 과정에서 EGR 경로 및 이에 장착된 밸브 및 쿨러에 붙어 있는 탄매도 흡기와 함께 배기 파이프(30)로 이동한다. 상기 탄매는 매연 필터(60)에 포집되어 재생 시 제거될 수 있다.According to the embodiment of the present invention, since the throttle valve 24 and the EGR valve 50 are both opened only when the intake pressure is higher than the exhaust pressure, the intake air is sucked into the exhaust pipe 30 through the EGR valve 50 Out. In this process, the exhaust pipe 30 is moved together with the EGR passage and the tangs of intake attached to the valve and the cooler mounted thereon. The tins may be collected in the particulate filter 60 and removed during regeneration.

그 후, 제어기(100)는 본 발명의 실시예에 따른 서지 방지 방법을 종료한다. 이에 따라, 제어기(100)는 정해진 로직에 따라 매연 필터 재생 모드 또는 탈황 모드에서 스로틀 밸브(24)와 EGR 밸브(50)를 제어하게 된다. 상기 정해진 로직은 종래 기술에 따른 매연 필터 재생 로직 또는 탈황 로직일 수 있다. Thereafter, the controller 100 ends the surge prevention method according to the embodiment of the present invention. Accordingly, the controller 100 controls the throttle valve 24 and the EGR valve 50 in the soot filter regeneration mode or the desulfurization mode in accordance with the determined logic. The predetermined logic may be soot filter regeneration logic or desulfurization logic according to the prior art.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.

Claims (10)

엔진 작동 모드가 매연 필터의 재생 모드 또는 촉매의 탈황 모드인지를 판단하는 단계;
엔진 작동 모드가 매연 필터의 재생 모드 또는 촉매의 탈황 모드이면, 토크 변화량을 계산하는 단계;
토크 변화량이 설정값 미만인지를 판단하는 단계;
토크 변화량이 설정값 미만이면, 흡기 압력이 배기 압력보다 설정 압력만큼 높은지를 판단하는 단계; 그리고
흡기 압력이 배기 압력보다 설정 압력만큼 높으면, EGR 밸브와 스로틀 밸브를 여는 단계;
를 포함하는 차량의 서지 방지 방법.Determining whether the engine operating mode is a regeneration mode of the soot filter or a desulfurization mode of the catalyst;
Calculating an amount of torque change when the engine operation mode is the regeneration mode of the particulate filter or the desulfurization mode of the catalyst;
Determining whether a torque change amount is less than a set value;
Determining whether the intake pressure is higher than the exhaust pressure by the set pressure when the torque change amount is less than the set value; And
Opening the EGR valve and the throttle valve if the intake pressure is higher than the exhaust pressure by the set pressure;
Wherein the surge suppression method comprises: 제1항에 있어서,
상기 토크 변화량은 가속 페달의 변위 변화로부터 계산되는 것을 특징으로 하는 차량의 서지 방지 방법.The method according to claim 1,
Wherein the torque change amount is calculated from the displacement change of the accelerator pedal. 제1항에 있어서,
상기 EGR 밸브와 스로틀 밸브는 각각 설정 시간 동안 설정값만큼 여는 것을 특징으로 하는 차량의 서지 방지 방법.The method according to claim 1,
Wherein the EGR valve and the throttle valve are opened by a set value for a set time, respectively. 제3항에 있어서,
상기 EGR 밸브와 스로틀 밸브는 동시에 열리거나 닫히는 것을 특징을 하는 차량의 서지 방지 방법.The method of claim 3,
Wherein the EGR valve and the throttle valve are opened or closed at the same time. 제3항에 있어서,
상기 스로틀 밸브가 열린 후 상기 EGR 밸브가 열리고, 상기 스로틀 밸브와 상기 EGR 밸브는 동시에 닫히는 것을 특징으로 하는 차량의 서지 방지 방법.The method of claim 3,
Wherein the EGR valve is opened after the throttle valve is opened, and the throttle valve and the EGR valve are simultaneously closed. 공기를 공급 받는 흡기 매니폴드와 배기 가스를 배출하는 배기 매니폴드를 포함하는 엔진;
상기 흡기 매니폴드에 공급되는 공기의 양을 조절하도록 된 스로틀 밸브;
상기 배기 가스 중 일부를 흡기 매니폴드로 재순환시키며, 상기 재순환되는 배기 가스의 양을 조절하는 EGR 밸브; 그리고
상기 스로틀 밸브와 EGR 밸브의 개도를 조절하는 제어기;
를 포함하며,
상기 제어기는 엔진 작동 모드가 매연 필터의 재생 모드 또는 촉매의 탈황 모드이고, 토크 변화량이 설정값 미만이며, 흡기 압력이 배기 압력보다 설정 압력만큼 높으면, EGR 밸브와 스로틀 밸브를 열도록 되어 있는 차량의 서지 방지 시스템.An engine including an intake manifold that receives air and an exhaust manifold that exhausts exhaust gas;
A throttle valve adapted to regulate an amount of air supplied to the intake manifold;
An EGR valve for recirculating a part of the exhaust gas to an intake manifold, and regulating an amount of the recirculated exhaust gas; And
A controller for adjusting opening of the throttle valve and the EGR valve;
/ RTI >
If the engine operation mode is the regeneration mode of the soot filter or the desulfurization mode of the catalyst, the torque change amount is less than the set value, and the intake air pressure is higher than the exhaust pressure by the set pressure, the EGR valve and the throttle valve Surge protection system. 제6항에 있어서,
상기 제어기는 가속 페달의 변위 변화로부터 상기 토크 변화량을 계산하는 것을 특징으로 하는 차량의 서지 방지 시스템.The method according to claim 6,
Wherein the controller calculates the amount of torque change from a change in displacement of the accelerator pedal. 제6항에 있어서,
상기 제어기는 EGR 밸브와 스로틀 밸브를 각각 설정 시간 동안 설정값만큼 여는 것을 특징으로 하는 차량의 서지 방지 시스템.The method according to claim 6,
Wherein the controller opens the EGR valve and the throttle valve by a set value for a set time, respectively. 제8항에 있어서,
상기 제어기는 EGR 밸브와 스로틀 밸브를 동시에 열거나 닫는 것을 특징을 하는 차량의 서지 방지 시스템.9. The method of claim 8,
Wherein the controller opens or closes the EGR valve and the throttle valve at the same time. 제8항에 있어서,
상기 제어기는 스로틀 밸브를 연 후 상기 EGR 밸브를 열고, 상기 스로틀 밸브와 상기 EGR 밸브를 동시에 닫는 것을 특징으로 하는 차량의 서지 방지 시스템.9. The method of claim 8,
Wherein the controller opens the EGR valve after opening the throttle valve and simultaneously closes the throttle valve and the EGR valve.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008095557A (en) 2006-10-06 2008-04-24 Nissan Motor Co Ltd Surge preventive control device and surge preventive control method for engine with turbocharger
JP2015028309A (en) 2013-07-30 2015-02-12 三菱自動車工業株式会社 Control device for internal combustion engine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008095557A (en) 2006-10-06 2008-04-24 Nissan Motor Co Ltd Surge preventive control device and surge preventive control method for engine with turbocharger
JP2015028309A (en) 2013-07-30 2015-02-12 三菱自動車工業株式会社 Control device for internal combustion engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220048845A (en) * 2020-10-13 2022-04-20 노용규 Hydrocarbon pyrolysis apparatus and operation method thereof
KR102460460B1 (en) 2020-10-13 2022-10-27 노용규 Hydrocarbon pyrolysis apparatus and operation method thereof

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